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师姐家小小猫
2009-08-10
贴一张师姐家的小小猫。呵呵，太逗了，想一口把玉米吞掉。
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《10G速率DDS设计成功！》的转发
2009-08-10
此篇文章为《10G速率DDS设计成功！》的转发，原文章地址为：http://uniqwu.blogbus.com/logs/43710773.html
原文摘要：
去年下半年开始正式着手做这个事情，当时项目组就师兄一个人，我也刚完成成都那边的任务回来了，我对这块挺感兴趣于是跟导师申请加入了项目组，于是正式的 DDS设计工作就开始了。师兄是很牛的一人，技术方面不用说了，当年在科大搞机器人竞赛就已经是大牛了，关键是能很好的与人交流，不论什么人都能与他关系 处的很好，做事非常稳重，这些都是我需要努力学习的。
虽然本科搞电赛对DDS原理很清楚，但是要去做这样一块芯片，并且用化合物半导体工艺来做确实是一个非常大的挑战，在这个时候最需要的就是经验了。
幸好国外在这方面已经有很大的突破，有个叫steven turner的人去年做成了24GHz的dds芯片，用超过300GHz特征频率的InP工艺，反观国内则是非常非常可怜，公开报道的也就是1GHz DDS，还不知道能不能用，非公开的就不知道了…
查阅和消化turner的文章对我们帮助非常大，然而我们并不满足于他所能达到的频率指标。我有个奇怪的特点，就是遇到问题的时候总会时时刻刻想着它，也 不记得是哪一天了，只记得是跟蒲颜和麻绳在清华上数大的时候，突然想到用双边沿触发的方法改进dds里的流水线，那样来达到双倍速率，在吃中饭的时候我画 了个草图在草稿纸上，非常兴奋，因为这种方式确实可以对电路速度有很大的提升，当时就给师兄发去了短信，我们都很高兴，那已经是大半年前的事了，现在想来 都还是很兴奋，因为这个想法终于得到验证了！
我们还设计了一种dds，结构也很新颖，思想来源于网上的论文和我们解剖的一个片子。现在觉得要想看得更高就一定要站在巨人的肩膀上，吸取精华，去其糟 粕。这种dds更接近实用，不拼频率，拼sfdr，做这个芯片时小武也加入了进来，更加快了我们的进度，可惜的是这个dds芯片目前还存在问题，希望下周 能调出来。
说个好玩的事，当我们把dds版图做完的时候，发现面积太小，这样流片会比较浪费，于是在导师一声令下1个月之后，我们实验室的哥们共拿出来了30多种电 路，不重复的包括程伟师兄的uwb lna、bobo的混频器、我的倍频器和flash adc、师兄的sigma-delta adc和分频器、小武的跨阻放、光驱动器、泰哥的vco、曹师弟的iq调制器、还有些未知电路…想起来都很不可思议…从此便更深刻的认识到有时候压力确实 能转换成强大的动力…
人肉lvs：想知道人肉lvs有多么痛苦吗？那就来帮我们检查下dds的版图吧…我们组3个人分别检查了几遍版图后，还发动几个研一的小师弟来检查了一 阵，周师弟还检查出来一个错，挺好，检查版图最仔细的要数师兄了，检查了整整一个星期，整天盯着那个28寸显示器都快疯掉了…
在做adc的时候我也找到了我的幸福，现在看看那adc版图的时候还能在里面找到小xx的影子，忙并快乐着的时光～
vco、flash adc、sigma-delta adc、ring osc、lna都基本测完了，但测试还不完全，估计要测出完整的指标得再过1个月吧…
虽然dds已经达到10G的速率，另一种为5G速率，但还没达到我预期的目标，因为其他的指标不算太好，但是已经算是成功大半了，希望在下几个星期里我们几个能把那些遗留问题给解决了，这对以后再做类似电路可是非常非常宝贵的经验。
总之大家都很高兴，虽然这些天很累但是有我的小xx陪着，甜蜜已经大于痛苦了，嘿嘿～
希望以后也能很顺利，刷新了国内dds频率的记录还只是第一步，后面的路还很长…***
转发蛋蛋的blog一篇，这家伙难得写这么长的一篇，主要是文中还把我吹嘘了一番，让我沾沾自喜。
庆祝我们电路的成功！
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超级示波器
2009-08-08
这周借来两台超牛的示波器，一台是Agilent DSA91304A Infiniium高性能示波器，13GHz带宽，40GSa/s采样率；另外一台式LeCory WaveMaster 8 Zi示波器，16GHz带宽，40GSa/s采样率。
这两个示波器都是神物啊，之前从来没有见过。本来还借了泰克的一台更NB的，但时间冲突，要下周才能拿到。这两台虽然都是40GSa/s采样率，但是Agilent的只有13GHz带宽，而LeCroy达到16GHz带宽。根据两边工程师的介绍了解到，这个差别主要还是因为示波器的核心元件--超高速ADC。Agilent自己设计的ADC是两片20GSa/s的电路时间交织拼成了一个40GSa/s的ADC；而LeCory自己设计的ADC是单片的40GSa/s，采用IBM的SiGe BiCMOS工艺。其实，我觉得Agilent想做出单片40GSa/s ADC，从而将自己的示波器带宽再提高，也不是什么太大的问题，正像他们的工程师所说的，Agilent在高端示波器上的主要关注点是精确度，而不是一个劲地提高带宽。除了带宽的问题，两家的示波器的功能都是非常强大，操作界面也都很友好，这方面LeCroy的界面非常酷，工程师说是请Apple的工业设计团队设计的，看上去科技感确实十足。没有好坏之分，就看使用者个人的喜好了，我还是偏爱简单一点的Agilent界面，也许是因为先入为主吧，看看我们实验室那一大堆的Agilent仪器。我们这次可能会买一台，100多万的东西，肯定要认真比对一下，下周看看泰克的再说。
1. Agilent DSA91304A Infiniium测试我们的DDS的波形，5GHz正弦波：
2. LeCory WaveMaster 8 Zi测试我的Sigma-Delta调制器的波形，8GHz时钟，采62.5MHz输入信号:
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过去的这一周都沉浸在喜悦之中。接下来该做一下总结和分析了，前面还有很长的路要走。
婷儿终于从没有水喝的赤峰回来了。
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10GHz DDS, done!
2009-08-04
很惊讶，居然没有欣喜若狂，我和蛋蛋很冷静的样子。而别的人，老板，金老师，各位师兄师姐师弟师妹们，已经替我们高兴得要发狂了。终于，所有希冀得以实现，所有汗水得起所值，所有人振奋起来。我现在可以非常平静地，记录下这个对我来说意义非凡的日子：2009年8月4日，我和蛋蛋设计的第一款GaAs HBT超高速数模混合电路，10GHz直接数字频率综合器（DDS），正常工作了！
喜事，得从昨天的测试开始。经历了前面两周的烦躁不安和无休止等待，这周我们终于胜利占领测试间。按照我们的既定方针，先从容易的入手，所以就先测了泰哥的VCO。测试之前还有个小小的不顺利，就是发现我设计的直流探针卡尺寸有问题，和我们的Suss射频探针打架，不能同时扎到片子上。这是因为我当时设计直流探针卡，尺寸参考的是Cascade的探针，而现在我们已经把所有射频探针换成了尺寸要大些的Suss Z-probe。只好想个土办法，让泰哥拿锉去磨直流探针卡。好歹磨了两根可以用的，扎VCO。泰哥这次设计了四个VCO，两个12GHz，两个24GHz，嘎嘎，都顺利起振了。这是轰天响的第一炮，大家都非常兴奋了。
接着上的是，我的分频器。这个电路很简单，主要用来验证工艺和模型。测试结果也很不错，单端输入情况下可以稳定工作于17GHz时钟频率；如果有GSGSG差分探针的话，我想测试结果距离我的仿真结果应该会非常近。OK，我的信心再增加一些。看看17GHz输入时钟下输出的8.5GHz频谱：
接下来，曹玉雄的环形振荡器，就算小菜一碟了，没有任何问题，测试和仿真结果非常吻合。到下午四点多钟的时候，老板和金老师过来视察战况。老板对程伟的超宽带LNA寄予厚望，所以强烈要求下班之前测一把LNA。在程伟的设计报告中写着，这是一款DC到10GHz的超宽带LNA，整个带宽内增益高于16dB，匹配优于-10dB，NF小于4dB，功耗和尺寸对比别人的工作也有优势。我们知道，如果测试结果真的有这么好，这个LNA将是神物。所以，大家心里还挺紧张。探针台就位，所有仪器校准完毕，首先用PNA测S参数。话不多说，直接上图：
嘿嘿，这简直太不可思议，测试结果真的和仿真非常一致，连电流都丝毫不差。老板和金老师非常兴奋，马上嚷着要测噪声系数，可惜我们手边没有仪器，所以暂时作罢。一天下来战果辉煌，老板晚饭犒劳我们，席间还迅速地打电话借好了噪声参数测试仪。
今天早上一大早我去别的实验室把Agilent N8975A噪声参数测试仪抗来，开始测LNA的噪声系数。这个测起来也很快，但是结果和仿真数据有些许差别，我们分析了半天，估计可能是Bias-Tee的影响，但是无法验证，只好先把数据做全等下来再好好分析。接着又把LNA做了各频点的功率扫描，得到了他的大功率测试数据，照样好得一塌糊涂。不由得对程伟的敬仰再增添几分，对我们DDS的信心也增添几分。
午饭过后，欧阳跑到隔壁睡觉去了，我和蛋蛋决定乘热打铁，下午直接上我们的DDS1。于是，两个人开始搭测试系统。这是一个巨复杂的系统，电脑作为上位机，控制一个FPGA板，FPGA板控制另外一块控制板，这块控制板再连接到两个16针探卡上；仪器包括直流电源、射频信号源、频谱仪、示波器和微波探针台。
等我俩费半天劲把这一套搭好确定没有问题，两个小时已经过去了。然后又花了将近一个小时，欧阳把Z-Probe换为两支Cascade射频探针，做好校准。三点钟的时候，终于一切就绪了，这个时候正好金老师也过来了。一年多的辛苦，只为了这一刻几个按钮的开关。也许是因为前面的铺垫工作实在好得出奇，为我们壮了胆子；也许是因为这么长时间早已麻木不仁，不以物喜不以己悲了，我们居然没怎么紧张。直流电源打开，762mA@-5.1V，天哪，跟我们的仿真结果仅相差1mA。这个时候，我的心开始突突跳了，因为直流工作正常已经说明了很多问题，2000多个管子都正常工作了，所有版图没有错误，所有工艺都是成功的。蛋蛋迅速写进去一个控制字，1；欧阳打开了射频信号源，2GHz。频谱出来了，出来了！如果正确的话，应该是7.8MHz，但是频谱显示输出频率却是15.6MHz，我们的心登时沉了下去。有什么问题？为什么恰好是两倍呢？想到这里，我和蛋蛋几乎同时跳了起来，没问题，是正确的，双边沿触发！！本来很紧张沮丧的金老师，看到我们这个样子知道成了，马上笑开了花。太兴奋了，输出正常，我们的DDS1正常工作了，我们等不及想把这个消息告诉所有的人。激动了几分钟，绝对加频率，看看电路到底能工作到多高频率。4GHz，5GHz，7GHz，8GHz，10GHz，OK！变控制字，1，2，4，8，128，OK！此时此刻的心情难以名状，只是兴奋，只是激动！！居然，居然，果然，果然！老板被我和蛋蛋的电话催了过来，别看他表面很沉着冷静，其实心里早就开了花。大家都会心地笑，因为大家都知道，这对我们来说意味着什么。10GHz DDS，done!
看时钟频率10GHz，频率控制字为128时的输出频谱，5GHz：
看时钟频率10GHz，频率控制字为16时的输出时域波形，625MHz：
看着一个个漂亮的波形跳出屏幕，久违了的喜悦重重地撞在我的心坎上！但是很快，我们冷静了下来，因为后面也许还有更多的精彩。
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我需要GSGSG射频探针，我需要PNA-X，我需要13GHz带宽示波器！
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我可以毕业了。
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Shit just always happens!
2009-08-02
婷儿又去了赤峰出差，面对两天大大的空白时间，我突然不知道该做什么了。于是也享受一下这样一个难得的慵懒的周末。昨天上午和麻绳一起去浩沙健身，本来计划着下午去打球，可惜天公不作美，一场大雨浇灭了所有指望。于是只好呆在办公室，修改一下前几天写的专利材料。晚上，继续。写专利这玩意，完全就是在那里瞎掰，把自己的idea正着说一遍，再反着说一遍，画几个图，就OK了。虽然说这次我们有几个非常不错的idea来申请专利，但是其实都没有在意是否能够获得授权，或许我们在意的只是年终的奖金，嘎嘎。那几个电路用话语描述起来真是痛苦，本来脑子里面挺清楚的，可是非要用文字写出来，绕着绕着自己的脑子也乱了。烦了就点开一集《Friends》来看，看完了继续绕。办公室晚上一过九点就没有了冷风，于是我可以光着膀子，一边听着EasyFM，一边玩着文字游戏。旁边，人性师兄和蛋蛋在玩一个BT的游戏，人可以开着车随便撞行人，抢银行，杀人放火。
昨晚回去洗衣服，睡觉的时候已经将近一点钟，可是今天早上还是很早就醒了。经过昨晚一场大雨的洗涤，今天北京的空气格外清新，还有些凉爽。我骑上我的小车，沐浴在北京周日懒洋洋的晨光中，居然有点微醉了。今天干什么呢？这么好的天气，正是户外运动的好日子。于是，上午仍然文字游戏，下午四点半奔赴地质所球场。这个时候的太阳有些毒辣了，还没有跳几次，满身大汗已经开始流淌了。我很喜欢出汗的感觉，能明显感觉到热气正在自己全身的肌肤表面向外辐射，毛孔在不断地冒汗，肩膀上的汗珠排列整整齐齐，在阳光照射下居然闪着亮光。今天见到一位许久没有见过的球友，是我们所的家属。我们两个搭档，基本上横扫地质所球场。最近一段时间身体状态非常好，奔跑跳跃都很舒服，感觉能量源源不断，丝毫没有疲累的感觉。太阳被我们打下了山，天色也逐渐暗下来，坐庄坐累了的我们，打算打完这把就休息了。可就在这时候，shit happens，眼镜被一个哥们一巴掌扇掉了，一条腿歪了。乐极生悲，我的宝贝眼镜，有史以来最贵的一副眼镜，就这样残废了。不过呢，居然没有怎么郁闷。上午还在办公室查了半天LASIK近视眼手术，盘算着什么时候去做这个，下午就把眼镜给提前摘掉了。
洗澡，吃饭，家乐福，办公室。
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怕什么来什么，周五测了一下几个电路的直流，我的Divider和SD貌似没有问题；但是蛋蛋的一个电路直流工作不正常，后来发现版图上有一个错误。人工LVS，最怕这个。
我成了惊弓之鸟，赶紧跑回办公室把别的几个电路版图又查了一遍，还好没有类似的错误。但是，谁敢保没有别的问题呢？下周即将见分晓。
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下午球友讲到“被就业”、“被涨工资”和“幸福感被提升”，有些感触。
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